Frage zu Transistoren

[wer]

Wenn du einzelne Fragen hast dann raus damit

Ich habe die letzten Wochen versucht meine bescheidenen Kenntnisse zu erweitern. Habe mich zunächst mit den Grundlagen befaßt. Dabei ist eine Frage aufgetaucht, die ich mir einfach nicht beantworten konnte:

Nehmen wir einen npn Transistor. Soweit ich das verstanden habe, ist die Bezeichnung Kollektor bzw. Emitter für die eine bzw. andere n-dotierte Schicht willkürlich. Das heißt, man müßte ihn eigentlich auch mit vertauschten C-E Anschlüßen benutzen können. Andererseits wird ja in jedem Datenblatt darauf hingewiesen, welcher Anschluß der Kollektor und welcher der Emitter ist. Kann mir da jemand Klarheit verschaffen?

 

[Senpai]

Das sind aber keine 10V Kondensatoren.

Das macht nichts die Spannung gibt ja nur an ab wann sie dir um die Ohren fliegen

Ich habe die letzten Wochen versucht meine bescheidenen Kenntnisse zu erweitern. Habe mich zunächst mit den Grundlagen befaßt. Dabei ist eine Frage aufgetaucht, die ich mir einfach nicht beantworten konnte:

Nehmen wir einen npn Transistor. Soweit ich das verstanden habe, ist die Bezeichnung Kollektor bzw. Emitter für die eine bzw. andere n-dotierte Schicht willkürlich. Das heißt, man müßte ihn eigentlich auch mit vertauschten C-E Anschlüßen benutzen können. Andererseits wird ja in jedem Datenblatt darauf hingewiesen, welcher Anschluß der Kollektor und welcher der Emitter ist. Kann mir da jemand Klarheit verschaffen?

man kann die Anschlüsse vertauschen allerdings ändert sich dann die Stromverstärkung gewaltig
guck doch mal hier rein vielleicht wirds dann klarer.

http://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/0201291.htm

http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0203111.htm

 

[wer]

man kann die Anschlüsse vertauschen allerdings ändert sich dann die Stromverstärkung gewaltig
guck doch mal hier rein vielleicht wirds dann klarer.

http://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/0201291.htm

http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0203111.htm

Die hatte ich schon entdeckt. Die Erklärungen sind auch wirklich gut, aber zu meiner Frage steht dazu nichts. Die beiden n-Schichten müßten sich ja irgendwie unterscheiden, wenn eine Vertauschung der beiden Anschlüsse von Bedeutung ist. Wo ist von einem solchen Unterschied die Rede?

 

[Cassio]

Die beiden n-Schichten müßten sich ja irgendwie unterscheiden, wenn eine Vertauschung der beiden Anschlüsse von Bedeutung ist. Wo ist von einem solchen Unterschied die Rede?

Hallo!

Möchtest du eine Doktorarbeit darüber verfassen, oder einen neuen Typ von Transistor entwerfen?

Natürlich gibt es einen Unterschied in den Dotierungen der Siliziumkristalle.
Aus dem Grunde unterscheidet man die beiden Schichten ja auch in Emitter und Kollektor.
Meistens werden die beiden Schichten aber symbolisch identisch gezeichnet.
In Wirklichkeit ist es natürlich viiiiiiel komplizierter!

Hier mal ein Bild von Wikipedia dazu, das es etwas besser beschreibt:

HIER nun noch der LINK zum ganzen Beitrag!


Mal etwas zum Nachdenken....
Wenn beide Seiten identisch wären, warum lässt sich dann der Transistor nur über die Basis-Emitter-Strecke durchschalten?

Grüße,
Cassio

 

[dino03]

Hallo,

Das sind aber keine 10V Kondensatoren.

da wurde ja schon geschrieben was die Spannung zu sagen hat.
Du kannst bei einer Schaltung mit ner 9V-Batterie auch Elkos für 400V einsetzen. Aber die Schaltung ist dann nicht grade klein Dann könntest du auch gleich ne leere Keksdose auf die Platine nageln

Nehmen wir einen npn Transistor. Soweit ich das verstanden habe, ist die Bezeichnung Kollektor bzw. Emitter für die eine bzw. andere n-dotierte Schicht willkürlich. Das heißt, man müßte ihn eigentlich auch mit vertauschten C-E Anschlüßen benutzen können. Andererseits wird ja in jedem Datenblatt darauf hingewiesen, welcher Anschluß der Kollektor und welcher der Emitter ist. Kann mir da jemand Klarheit verschaffen?

wie auch bereits erklärt verändert sich dabei die Verstärkung ganz kräftig. Bei Cassio seinem Bildchen siehst du die Unterschiede in der Dotierung (n+ , n++). Etwas ähnliches ist auch wenn du den Lastwiderstand bei nem npn-Transistor nicht vom Kollektor nach Plus legst sondern vom Emitter nach GND. Das sehe ich hier öfters mal bei den Pufferstufen für DCF77-Empfänger. Da bekomme ich auch jedesmal nen Krampf

Wenn ein npn durchschaltet dann hat er eine Ucesat (Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung) von etwa 0,25V. Das fällt also zwischen Kollektor und Emitter im durchgeschalteten Zustand ab. Wenn man dann aber die Last vom Emitter nach GND legt hat man ein Problem. Zum durchschalten benötigt der npn eine Ube (Basis-Emitter-Spannung) von etwa 0,65V. Also müßte dann beim Anschluß des Kollektors an die positive Versorgungsspannung die Basisspannung (0,65 - 0,25 = 0,4V) um 0,4V über der Versorgungsspannung der Schaltung liegen um den Transistor voll durchzusteuern. Man betreibt ihn sonst nicht im Schaltbetrieb sondern als veränderlicher Widerstand. Das heißt das sich die Ucesat so einstellt das eine Ube von 0,65V entstehen kann. Da der Emitter der gemeinsame Punkt ist würde er also auf maximal Vcc - 0,65V durchschalten können.

Naja ... soviel zu dem Thema.

Wenn du Drain und Source bei nem MOSFET vertauscht wirst du dein blaues Wunder erleben. Dann ist nix mit steuern. Manche von denen haben eine durch den Aufbau bedingte "Schutzdiode". Die schaltet beim vertauschen sauber durch. Du hast also Dauerdurchgang

Gruß
Dino

 

[wer]

Möchtest du eine Doktorarbeit darüber verfassen, oder einen neuen Typ von Transistor entwerfen?

Nein, nein, ich wollte es nur verstehen.

Natürlich gibt es einen Unterschied in den Dotierungen der Siliziumkristalle.
Aus dem Grunde unterscheidet man die beiden Schichten ja auch in Emitter und Kollektor.
Meistens werden die beiden Schichten aber symbolisch identisch gezeichnet.
In Wirklichkeit ist es natürlich viiiiiiel komplizierter!

Ja, aber selbst in besagtem Wikipedia Artikel steht dazu nichts. Das n++ versus n+ ist der einzige Hinweis und der ist mir tatsächlich entgangen.

Mal etwas zum Nachdenken....
Wenn beide Seiten identisch wären, warum lässt sich dann der Transistor nur über die Basis-Emitter-Strecke durchschalten?

Ja, Cassio, das war ja genau meine Frage! Wenn man nicht weiß, daß es einen Unterschied gibt zwischen den beiden n-Schichten, dann kann man überhaupt nicht verstehen, warum man von Kollektor und Emitter spricht und nicht statt dessen von N1 und N2.

Nochmal zum Verständnis:

n++ impliziert ja mehr Elektronen als n+, oder?

Das heißt, die Löcher aus der Basis haben Emitterseitig viele Elektronen um zu rekombinieren, wenn ein Steuerstrom angelegt wird. Auf der anderen Seite hat man immer noch ein deutliches Elektronengefälle von Emitter zu Kollektor um den Kollektor-Emitter-Strom in Gang zu bringen.

Ist das so richtig?

 

[wer]

wie auch bereits erklärt verändert sich dabei die Verstärkung ganz kräftig. Bei Cassio seinem Bildchen siehst du die Unterschiede in der Dotierung (n+ , n++). Etwas ähnliches ist auch wenn du den Lastwiderstand bei nem npn-Transistor nicht vom Kollektor nach Plus legst sondern vom Emitter nach GND. Das sehe ich hier öfters mal bei den Pufferstufen für DCF77-Empfänger. Da bekomme ich auch jedesmal nen Krampf

Wenn ein npn durchschaltet dann hat er eine Ucesat (Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung) von etwa 0,25V. Das fällt also zwischen Kollektor und Emitter im durchgeschalteten Zustand ab. Wenn man dann aber die Last vom Emitter nach GND legt hat man ein Problem. Zum durchschalten benötigt der npn eine Ube (Basis-Emitter-Spannung) von etwa 0,65V. Also müßte dann beim Anschluß des Kollektors an die positive Versorgungsspannung die Basisspannung (0,65 - 0,25 = 0,4V) um 0,4V über der Versorgungsspannung der Schaltung liegen um den Transistor voll durchzusteuern. Man betreibt ihn sonst nicht im Schaltbetrieb sondern als veränderlicher Widerstand. Das heißt das sich die Ucesat so einstellt das eine Ube von 0,65V entstehen kann. Da der Emitter der gemeinsame Punkt ist würde er also auf maximal Vcc - 0,65V durchschalten können.

Ok, da muß ich jetzt noch mal ein bischen drüber meditieren. Ich komm' da noch mal drauf zurück, wenn ich das Problem besser überschauen kann.

 

[dino03]

Da ich den ursprünglichen Thread aufgeräumt und geteilt habe gehts mit dem nächsten Thema dort weiter ...
>>>> Pollin-I2C-LCD , ADC/I2C/1Wire-Temperatursensoren

Originalbeitrag: Hallo
Threadliste: Hallo - Beitrag #28